Extracție cu ultrasunete Curcurmin
Curcumina este un fitochimic farmacologic și nutrițional prezent în rizomii de Curcuma longa. În scopul de a obține randamente ridicate de curcumina, extractoare cu ultrasunete este utilizat ca tehnica de extracție cea mai eficientă. Extracția cu ultrasunete are ca rezultat curcumina de calitate superioară și randamente foarte mari. În același timp, sonicare necesită doar un timp scurt de procesare a rizomului turmeric.
Izolarea cu ultrasunete a curcuminei
Extracția cu ultrasunete este o alternativă extrem de eficientă la tehnicile convenționale de extracție, ar fi macerarea, extracția cu solvent fierbinte sau extracția Soxhlet.
Izolarea cu ultrasunete a curcuminei și curcuminoidelor din planta curcuma (de exemplu, Curcuma longa, Curcuma amada) este un proces eficient, rapid și ușor. În comparație cu extracția Soxhlet și extracția convențională în lot, extracția asistată ultrasonically excelează cu un randament semnificativ crescut al curcuminei într-un timp de extracție mai scurt.
Pentru extracția cu ultrasunete a fitoconstituenților, pot fi utilizați diferiți solvenți, ar fi apa, solvenți apoși, etanol, metanol, glicerină etc. Pentru extracția curcuminei, apa, etanolul și triacilglicerolii sunt solvenți eficienți și siguri, care au ca rezultat un randament ridicat de extract.
- randament ridicat
- extracție rapidă
- Recuperare mai completă
- funcționare în condiții de siguranță
- Implementare ușoară
ultrasonicator UIP1000hdT cu celulă de curgere pentru extracția curcurminei
Procesul de extracție cu ultrasunete
Hielscher sonicators de ultimă generație permite controlul deplin asupra parametrilor procesului, cum ar fi amplitudinea, temperatura, presiunea și aportul de energie.
Pentru extracția cu ultrasunete, parametrii periferici, ar fi dimensiunea particulelor materiei prime, tipul solventului, raportul solid-solvent și timpul de extracție pot fi ușor variate și optimizate pentru cele mai bune rezultate.
Deoarece extracția cu ultrasunete este o metodă de extracție non-termică, degradarea termică a ingredientelor bioactive este evitată.
În general, avantaje, cum ar fi randament ridicat, timp scurt de extracție, temperatură scăzută de extracție, și cantități mici de solvent face sonicare metoda superioară de extracție.
Extracția curcuminei cu ultrasunete cu UP400St și separarea ulterioară a principiilor bioactive de solvent (recuperarea solvenților) prin evaporator rotativ
Extracția cu ultrasunete de curcumina din turmeric sa dovedit a fi cel mai eficient atunci când sonicare a fost aplicat într-o configurare continuă inline, folosind o celulă de flux cu ultrasunete. Temperaturile de proces, temperatura cuprinsă între 60 și 80 ° C sunt benefice pentru a spori randamentul extractului.
Eficiență superioară a procesului: Extracția cu ultrasunete excelează ca o tehnică durabilă, care necesită doar o investiție moderată de echipamente cu ultrasunete. Procesul cu ultrasunete poate fi scalat liniar-până la producția industrială. Costurile pentru solvent și energie pentru procesul cu ultrasunete sunt foarte mici. Alte avantaje importante sunt operarea ușoară și sigură, costurile economice și reproductibilitatea, care este crucială pentru o producție standardizată.
Formularea lipozomală cu ultrasunete
Curcumina este o moleculă hidrofobă, solubilă în grăsimi. Acest lucru înseamnă curcumina trebuie să fie formulate într-un sistem de transport de droguri, cum ar fi lipozomi, nanoemulsii, nanosfere, nanoparticule polimerice, sau complex fito-fosfolipidic. Soluțiile apoase de curcumină pot fi preparate prin adăugarea de agenți tensioactivi, lipide, albumine, ciclodextrine, biopolimeri etc. Pregătirea cu ultrasunete a nanoemulsiilor și suspensiilor uniforme este o tehnică foarte eficientă pentru a formula curcumina în complexe purtători de droguri. Purtătorii de droguri spori solubilitatea, absorbția, farmacocinetica, și biodisponibilitatea curcuminei. Prin formularea curcuminei în nano-complexe, solubilitatea în apă este îmbunătățită de aproximativ 98000 de ori (comparativ cu curcumina liberă în apă). Nanocomplexarea a îmbunătățit considerabil biodisponibilitatea și stabilitatea de stocare a curcuminei.
Click aici pentru a afla mai multe despre încapsularea cu ultrasunete în lipozomi!
Echipamente de extracție cu ultrasunete
Hielscher Ultrasonics este partenerul dumneavoastră pentru procesele de extracție din botanice. Fie că doriți extrage cantități mici pentru cercetare și analiză sau procesați volume mari pentru producția comercială, avem extractorul cu ultrasunete potrivit pentru tine. Noastră Omogenizatoare de laborator cu ultrasunete precum și banc-top și ultrasonicators industriale sunt robuste, ușor de utilizat și construite pentru funcționare 24/7 sub sarcină maximă. O gamă largă de Accesorii Ar fi sonotrodes (sonde cu ultrasunete / coarne) cu diferite dimensiuni și forme, celule de flux și reactoare și boostere permit configurarea optimă pentru procesul de extracție specific.
Toate mașinile digitale cu ultrasunete sunt echipate cu un afișaj tactil colorat, card SD integrat pentru protocolarea automată a datelor și telecomanda browserului pentru monitorizarea completă a procesului. Cu sistemele sofisticate cu ultrasunete Hielscher, standardizarea înaltă a procesului și controlul calității se face simplu.
Contactați-ne astăzi pentru a discuta cerințele procesului dvs. de extracție! Vom fi bucuroși să vă ajutăm cu experiența noastră pe termen lung în extracțiile botanice!
Sonicator UIP4000hdT pentru producția inline de extracte de curcumină de înaltă calitate
Contactează-ne! / Întreabă-ne!
Industrial sonicator UIP16000hdT pentru extracția în linie a fitochimicalelor din plante
Protocol: Nano-încapsularea cu ultrasunete a curcuminei
Prepararea nanoparticulelor încărcate cu curcumină
Nanoparticulele încărcate cu curcumină sunt sintetizate folosind tehnica miniemulsification-evaporare. Procedura variază în funcție de încapsulantul utilizat, așa cum este descris mai jos. Formula utilizată a fost 22.400g apă, 0.180g lecitină, 11.500g diclormetan și 0.390g encapsulant (poli(L-acid lactic) PLLA, 4.000g / gmol sau poli(acid metacilic-co-metil metacrilat Eudragit S100, 125.000 g / gmol sau un amestec al acestora sunt utilizate ca încapsulant). Nu este necesar un co-stabilizator, deoarece se știe că polimerii preformați sunt eficienți în prevenirea degradării emulsiei prin difuzie.
Când PLLA este utilizat ca încapsulant, PLLA și lecitina au fost dizolvate în diclormetan timp de 10 minute și, după aceasta, curcumina este adăugată și amestecată timp de 5 minute (1, 3, 6, 18% în greutate din masa totală a încapsulantului). Această soluție a fost adăugată la apa distilată sub agitare ușoară. Macroemulsia formată este sonicated cu un omogenizator cu ultrasunete, cum ar fi UP100H timp de 180 secunde în cicluri de impulsuri (30sec sonicare, 10sec pauză). După aceea, solventul se evaporă timp de 18 ore la 40°C. Când PLLA și Eudragit S100 împreună au fost utilizate ca încapsulant, Eudragit S100 este dizolvat în diclormetan la 60 ° C timp de 20 de minute. După aceasta, amestecul a fost răcit și solventul evaporat a fost adăugat din nou.
Literatură / Referințe
- M. V. Bagal; Aamir Deshmukh, Nihar Thakur, Anmol Valiyare (2020): Curcumin Extraction using Ultra sonication: A Review. JETIR Volume 7, Issue 6, June 2020.
- Dang, Le Hang; Vu, Minh Thanh; Chen, Jun; Nguyen, Cuu Khoa; Bach, Long Giang; Tran, Ngoc Quyen; Le, Van Thu (2019): Effect of Ultrasonication on Self-Assembled Nanostructures Formed by Amphiphilic Positive-Charged Copolymers and Negative-Charged Drug. ACS Omega 4, 2019. 4540-4552.
- Thorat, Alpana; Dalvi, Sameer (2014): Particle Formation Pathways and Polymorphism of Curcumin Induced by Ultrasound and Additives During Liquid Antisolvent Precipitation. CrystEngComm. 16, 2014.
- Chen, F.-P. et al. (2015): Nanocomplexation between Curcumin and Soy Protein Isolate: Influence on Curcumin Stability/Bioaccessibility and in Vitro Protein Digestibility. J. Agric. Food Chem. 63, 2015. 3559−3569.
- Kimthet, Ch. et al. (2017): Extraction of curcumin from Curcuma longa L. using ultrasound assisted supercritical carbon dioxide. AIP Conference Proceedings 184, 2017.
Fapte care merită știute
Ultrasunetele și efectele sale de extracție
Extracția asistată ultrasonically se bazează pe principiul cavitație acustică. Atunci când ultrasunetele de mare putere (frecvență joasă, intensitate mare US) sunt cuplate într-un mediu lichid sau asemănător pastei, undele creează cicluri alternative de înaltă presiune (compresie) și joasă presiune (rarefiere). În timpul acestor cicluri de înaltă presiune / joasă presiune, bulele de vid apar și cresc în diferite cicluri. În momentul în care bulele nu pot absorbi mai multă energie, ele fac implozie violentă. Această implozie cu bule și efectele sale sunt cunoscute sub numele de cavitație acustică. Cavitația generează microjeturi, forțe de forfecare, unde de șoc / diferențiale de presiune ridicată, formare radicală, temperaturi extreme și streaming acustic. Aceste condiții intense sparg pereții celulari și transferul de masă mare, astfel încât materialul intracelular este transferat în solvent.
Solvenți ușori, netoxici
Extractele din plante care sunt utilizate în scopuri medicinale și nutriționale devin un interes în creștere rapidă ca remedii farmacologice și ca suplimente nutritive (nutraceutice). Pentru a elibera compușii doriți din materialul vegetal, acesta trebuie dizolvat într-un solvent. Atunci când extractele vizate sunt îndepărtate din cea mai mare parte a materialului vegetal și transferate în solvent, extractul poate fi concentrat. Extracția cu ultrasunete poate fi aplicată ca metodă fără solvenți folosind apă ca solvent. Extracțiile cu alcool și glicerină sunt atât non-toxice, cât și eficiente, care sunt adesea folosite pentru extracția ingredientelor alimentare, farmaceutice și cosmetice.
În ceea ce privește producerea de extracte foarte puternice, sănătoase, non-toxice, este important să se utilizeze o metodă eficientă de extracție, care permite utilizarea solvenților ușori, netoxici, cum ar fi apa, triacilglicerolii sau alcoolul.
Click aici pentru a citi mai multe despre solvenții utilizați în procesele de extracție cu ultrasunete!
Curcumina
Curcumina este o oleorășină de turmeric și pigment natural găsit în rizomii plantei tumerice. Alte compuși curcuminoid importante sunt demethoxycurcumin (DMC) și bisdemethoxycurcumin (BDMC).
Curcumina (formula chimică C21H20O6) pot fi extrase din Curcuma longa, Curcuma amada, Curcuma ochrorhiza Val. sau sintetizat chimic.
Curcumina este capturat în rețeaua de polizaharide-lignină din turmeric. Prin urmare, este necesară o tehnică puternică de extracție, cum ar fi sonicare, pentru a sparge pereții celulari, astfel încât fitochimicalele bioactive să fie eliberate.
Studiile au arătat că compusul activ piperină, care se găsește în piperul negru, crește biodisponibilitatea curcuminei cu peste 2.000%.
Curcuma
Curcumă (Curcuma longa) este o plantă erbacee perenă din familia ghimbirului Zingiberaceae. Este originar din India și Asia de Sud-Est. Rizomii plantei turmerice sunt recoltate pentru a fi folosite ca condimente și medicamente.
Turmericul este condimentul care conferă curry-ului culoarea galbenă intensă și a fost folosit în India de mii de ani ca condiment culinar, precum și ca medicament ayurvedic. Pulberea de turmeric se caracterizează printr-o aromă caldă, amară, asemănătoare piperului și aromă de pământ.
Curcuma pulbere sau pasta este folosit pentru a prepara o băutură caldă populară – așa-numitul “Curcuma latte” sau “Lapte de aur” – care este preparat cu lapte sau alternative de lapte non-lactate, cum ar fi laptele de soia, migdale sau nucă de cocos.
Curcuma este evaluat pentru efectele sale antioxidante, antiinflamatorii și analgezice.
Pe lângă utilizările culinare și medicinale, turmericul este utilizat ca colorant natural.